Lehrstuhl Verbrennungskraftmaschinen und Flugantriebe ...
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Schornsteinwirbel Ω 1<br />
Der Schornsteinwirbel entsteht als eine Ringwirbelstruktur infolge der aerodynamischen<br />
Sperrung der Hauptströmung am geneigten freien Zylinder des Kühlluftstrahls.<br />
Hufeisenwirbel Ω 3<br />
Der Hufeisenwirbel hat seinen Ursprung im positiven Druckgradienten der am Kühlluftstrahl<br />
aufgestauten Hauptströmungsgrenzschicht. Die Trägheitskräfte in den äußeren Schichten sind<br />
größer als in den unteren Schichten, daher ist das Kräftegleichgewicht zwischen Druckkraft<br />
<strong>und</strong> der Trägheitskraft im wandnahen Bereich der Grenzschicht weiter stromauf erreicht als<br />
im oberen Teil.<br />
Stromabwärts bewirkt der positive Druckgradient eine Rückströmung aufgr<strong>und</strong> der größeren<br />
Druckkraft. Die weiter außen liegenden Grenzschichten rollen zur Versorgung der unteren<br />
Grenzschichten gegen den Kühlluftstrahl ein <strong>und</strong> schwimmen seitlich am zylinderförmigen<br />
Kühlluftstrahl ab.<br />
Abb. 3.85 – Wirbelstrukturen im Ausblasestrahl, Quelle Vogel [38]<br />
Nierenwirbel Ω 2<br />
Der Nierenwirbel resultiert aus den Trägheitskräften in der freien Scherschicht des<br />
Kühlluftstrahls, die nicht ausreichen, um die Strömung der Strahltrajaktorie folgen zu lassen.<br />
Die Druckkräfte bewirken die Aufwärtsdrift im Strahlkern.<br />
Es entstehen im Fall einer nicht lateralen Ausblasung zwei symmetrische, gegendrehende<br />
Wirbel. Tritt der Kühlluftstrahl im Hauptstrom aus, so werden seine äußeren Randschichten<br />
erfaßt <strong>und</strong> die Strahlablenkung verstärkt.<br />
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